Экстракционные препараты из ЛРС • Галеновы препараты специфическая группа ЛС лекарственных средств, представляют собой комплексы веществ более или менее сложного состава. • Клавдий Гален (131—201 гг. н. э.) римский врач и фармацевт, (термин «галеновы препараты» появился в фармации спустя 13 веков после смерти Галена. Под препаратами из лекарственного растительного сырья (ЛРС) понимают готовые формы или субстанции, содержащие в качестве активных ингредиентов растительное сырье и/или комплекс биологически активных соединений, полученных из растительного сырья. кафедра ОФ и БМТ РУДН доцент, канд. фармац. наук С.Н. Суслина 1. Лекарственное растительное сырье — высушенные, реже свежесобранные части ЛР (иногда целые растения), используемые для получения ЛС. Сборы лекарственные — смеси нескольких видов измельченного, реже цельного ЛРС, иногда с добавлением солей, эфирных масел. 2. Суммарные неочищенные (галеновы), содержат БАВ и сопутствующие вещества. (не содержат балластных веществ). • Настои и отвары — ЖЛФ, - водные извлечения из ЛРС, или водные растворы сухих или жидких экстрактов (концентратов). • Настойки — ЖЛФ - спиртовые (водно-спиртовые) извлечения из ЛРС, получаемые без нагревания и удаления экстрагента. • Экстракты — концентрированные извлечения из ЛРС, представляющие собой подвижные, вязкие, жидкие или сухие массы. – жидкие экстракты (подвижные жидкости) (водные, спиртоводные, неводные, масляные) – густые экстракты (вязкие массы с содержанием влаги не более 25 %); – сухие экстракты (сыпучие массы с содержанием влаги не более 5 °/о). • Эликсиры — ЖЛФ, прозрачная смесь спиртоводных извлечений из ЛРС с добавлением ЛВ, сахаров и ароматизаторов. 3. Новогаленовые препараты (максимально очищенные) — содержат комплекс БАВ (алкалоидов, кумаринов и т. п.) не содержат балластных и сопутствующих веществ. фламин - сумма флавоноидов бессмертника песчанного эрготал -сумма фосфатов алкалоидов спорыньи, адонизид – сумма СГ горицвета весеннего) и др. 4. Индивидуальные соединения — БАС, выделенные из растений обладают направленным действием, большинство из них используется для приготовления инъекционных препаратов морфин, рутин, лизергин и др. 5. Комплексные фитопрепараты Содержат вещества, выделенные из растений, синтетические, эндокринные и др. аллохол (сухие экстракты чеснока и крапивы, сгущенная желчь, активированный уголь), бесалол (густой экстракт красавки, фенилсалицилат), валокормид (настойки валерианы, ландыша, красавки, NaBr, ментол) и др. Настои отвары – официнальная ЛФ, изготовление регламентируется общей статьей ГФ Х1 Настои и отвары - жидкие ЛФ, представляющие собой водные извлечения из лекарственного растительного сырья (ЛРС), а также водные растворы сухих и жидких экстрактов (концентратов) Извлечение (экстракция) продукт процесс Извлечение (экстракт) Водные извлечения По составу: Индивидуальная ЛФ В составе сложных жидких ЛП По режиму изготовления: настои отвары По применению: для внутреннего: микстуры для наружного : полоскания, примочки, промывания, клизмы По физико-химической природе: Комбинированные системы с жидкой ДС - сочетают истинные растворы, растворы ВМС, коллоидные растворы, иногда содержат эмульгированные и суспендированные компоненты ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССА ЭКСТРАГИРОВАНИЯ Особенности экстрагирования биологически активных веществ из сырья с клеточной структурой • Объектами получения многих биологически активных веществ (БАВ) в фармацевтической технологии являются лекарственные растения, ткани и органы животных. В отличие от не живых материалов им присуща клеточная структура. В живых растительных клетках • основное сопротивление массопереносу оказывают мембраны. • клеточная стенка полупроницаема для БАВ (внутри клетки) и осмотически пропускает экстрагент внутрь. При экстрагировании растительного материала чаще всего работают с высушенным сырьем В мертвой клетке (высушенное сырье) мембрана и цитоплазма денатурированы основное сопротивление оказывают клеточные стенки Вследствие денатурации цитоплазмы клеточная стенка - пористая перегородка и пропускает вещества в обе стороны. Процесс извлечения из клетки принимает характер диализа (диффузии веществ в молекулярно-ионном состоянии). Стадии процесса извлечения 1. смачивание РМ под действием капилярных сил, заполнение межклеточного пространства и проникновение экстрагента в внутрь клетки через поры РМ богаты г/фильными веществами, хорошо смачиваются водой. «эндоосмос» 2. образование «первичного сока» (концентрированного раствора). Растворимые в-ва - растворяются; неограниченно набухающие ВМС набухают и пептизируются; ограниченно набухающие ВМС набухают, образуя гели. (некоторые растворимые соединения адсорбционно связаны с нерастворимыми компонентами внутриклеточного содержимого). 3 массообмен - переход веществ из РМ в жидкую среду За счет высокой концентрации «первичного сока» в клетках создается осмотическое давление, вызывающее диффузионный обмен между содержимым клеток и внешней жидкостью с меньшим осмотическим давлением, обмен идет до момента уравнивания осмотического давления по обе стороны клеточных оболочек. «экзоосмос» Порядок диффузии: НМС, ВМС, коллоидные к Эндо- и экзоосмос протекают самопроизвольно до выравнивания концентрации растворов снаружи и внутри клетки. При этом происходит молекулярная и конвективная диффузии Молекулярная диффузия осуществляется за счет хаотического движения молекул и зависит от запаса кинетической энергии частиц (молекул). Скорость молекулярной диффузии зависит: • от температуры извлечения (при ее увеличении возрастает скорость движения молекул), • величины поверхности разделяющей вещества, • толщины слоя, через который проходит диффузия. • времени (чем дольше диффузия, -тем большее количество вещества переходит из одной среды в другую). Этот процесс можно выразить уравнением Фика - Щукарева: dS/dt = -DF dc/dx где: - dS/dt cкорость диффузионного процесса, м2 /с; D - коэффициент молекулярной диффузии, м2/сек; F-площадь диффузионного обмена (суммарная площадь измельченного РМ), м2; dc/dx-градиент концентрации (изменение концентрации вещества на расстоянии dх), (—) - диффузионный процесс направлен в сторону уменьшения концентрации. Механизм диффузии через клеточную мембрану, согласно теории равновесной сорбции: молекулы диффундирующего вещества сорбируются материалом мембраны, диффундируют через нее десорбируются с другой ее стороны. диффузия приобретает характер свободной молекулярной диффузии (но ограниченной узкими просветами пор и длинной ходов капилляров выноса веществ к наружной поверхности) скорость лимитируется концентрации мембраны и диффузии градиентом свойствами внутренняя диффузия характеризуется коэффициентом внутренней диффузии Dвн. величина коэффициента внутренней диффузии в порах растительного материала 10-12-10-11 м2/с что для тех же веществ на 2-3 порядка меньше величины коэффициента свободной молекулярной диффузии 10-9-10-8 м2/с. Конвективная диффузия - перенос вещества в результате причин, вызывающих перемещение жидкости: сотрясение, изменение температуры, перемешивание; • осуществляется значительно быстрее и происходит за счет конвекции, т. е. переноса массы из одного места подвижной среды в другую. Таким образом, извлечение действующих веществ из лекарственного растительного сырья проистекает за счет процессов диффузии, десорбции, растворения, диализа и вымывания, которые идут самопроизвольно и одновременно. Факторы, определяющие качество водного извлечения из ЛРС: 1. Стандартность растительного сырья; 2. Измельченность сырья; 3. Соотношение сырья и экстрагента; 4. Кинетика экстракции; 5. Химическая природа БАВ; 6. Технологическая аппаратура. Стандартность сырья • Стандартное сырье – ЛРС отвечающее всем требованиям НД на данный вид сырья, • в % или ЕД не ниже указанного предела суммы экстрактивных веществ • если в ЛРС содержание действующих веществ меньше указанного в НД, такое сырье для изготовления ЛС в аптеке не используется, а передается на фарм. предприятие для производства галеновых или индивидуальных препаратов; • если в ЛРС содержание действующих веществ выше нормы, то во избежание отравления сырьем содержащим алкалоиды, сердечные гликозиды ведут пересчет Измельченность сырья •Сырье должно быть измельчено в соответствии с требованиями частной статьи на данный вид ЛРС: •Листья, цветки, трава - 5 мм, за исключением листьев толокнянки и брусники 1 мм; •Стебли корни, корневища, кора 3 мм; •Плоды, семена 0,5 мм •Измельчают ножницами без остатка, просеивают сквозь сито с соответствующим диаметром отверстий, затем отсеивают от пыли через сито с отверстиями 0,2 мм Соотношение сырья и экстрагента 1. 2. в рецепте указано количество сырья и экстрагента если количество сырья и экстрагента не указано в рецепте, то соотношение сырья и экстрагента: В общем случае 1:10; Если ЛРС сильнодействующее (наперстянка, термопсис и т.п.) 1:400; Корневища валерианы, трава горицвета 1:30 (ландыш, спорынья, истод 1:30, хотя их нет в ГФ) ЛРС – пористый материал, в нем после экстракции безвозвратно остается часть экстрагента, для того чтобы не уменьшать объем водного извлечения и не завышать содержание действующих веществ использую коэффициент водопоглощения КВП – величина, которая показывает количество воды в мл удерживаемое 1 г ЛРС после отжатия в перфорированном стакане инфундирки Если КВП не указан для конкретного вида ЛРС, то: • для подземных органов 1,5 мл/г; • для кор, трав, цветков 2,0 мл/г; • для плодов, семян 3,0 мл/г • • Расчет точного количества экстрагента по пр.№308 Обратить внимание на настои коня алтея разной концентрации Кинетика экстракции Вид извлечения Нагревание на кипящей водяной бане до 1 л 1-3 л Настаивание при комнатной температуре до 1 л 1-3 л Настой 15 мин 25 мин 40 мин 45 мин Отвар 40 мин 10 мин 10 мин 30 мин “Cito!” ЛРС Цветки, трава, листья, плоды – рыхлая гистологическая только до структура 1л Корневища с корнями только валерианы настой нагреван Корень алтея (без нагревания ие - 25 при комнатной температуре) мин охлажден Кора, подземные органы – плотная гистологическая ие структура искусстве нно Листья толокнянки и брусники Химическая природа БАВ АЛКАЛОИДЫ • в РМ содержатся в виде МР оснований или таннатов; • Экстрагент подкисляют для образования легкорастворимых солей: – 0,83% хлористоводородная кислота(ГФ XI) – 1% лимонная, винно-каменная (ГФ X) кислоты • количество кислоты равно количеству алкалоидов, содержащихся в навеске сырья. настои травы термопсиса (1,5%) - экстрагент не подкисляют, (алкалоиды ХР растворимы в воде). • • СЕРДЕЧНЫЕ ГЛИКОЗИДЫ трава адониса, трава ландыша, листья наперстянки; термолабильны – необходимо строгое соблюдение температурного и временного режимов: перегрев и продолжительное настаивание приводит к их деструкции, уменьшение времени охлаждения настоев снижает выход нерастворимых в воде дигитоксина и адонитоксина. САПОНИНЫ •корни сенеги, истода, синюхи, солодки •только отвары; •экстрагент подщелачивают (если в пропись входят ЛВ щелочного характера NaHCO3) •Настаивание корней солодки более 30 мин приводит к потере действующих веществ (глицирризиновой кислоты) в отваре. АНТРАГЛИКОЗИДЫ • корни ревеня, кора крушины, плоды жостера, листья сенны • не нагревают более 30 мин, т.к. расщепляются оксиметилантрахиноны отвар листьев сенны процеживают после полного охлаждения – для освобождения от смолистых веществ (при охлаждении выпадают в осадок, обладают раздражающим действием на стенки ЖКТ); отвар корней ревеня процеживают без охлаждения во избежание уменьшения количества оксиметилантрахинонов. ДУБИЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА • кора дуба, корневище змеевика, листья толокнянки, листья брусники, корневище лапчатки, соплодия ольхи • Отвары процеживают без охлаждения, поскольку растворимость дубильных веществ при охлаждении падает. отвары из листьев толокнянки и брусники - также содержат арбутин, который осаждается при охлаждении, адсорбируясь на осадке дубильных веществ. • • • • ЭФИРНЫЕ МАСЛА корневища аира, побеги багульника, корневища с корнями валерианы, цветки липы, листья мяты, цветки ромашки, трава тысячелистника, листья шалфея и эвкалипта только настои; готовят в инфундирках, плотно закрытых крышками, во избежание улетучивания эфирных масел; перемешивают не открывая крышку, круговыми движениями. • • • СЛИЗИСТЫЕ ВЕЩЕСТВА Настои семян льна, корней алтея, клубней салепа, характеризуются вязкостью, обусловленной выходом в вытяжку ВМС. Готовят по индивидуальной технологии. Слизь алтейного корня - сырье помимо слизи, содержит крахмал (10-38%), присутствие его в вытяжке увеличивает вязкость, подвергается синерезису, служит средой для развития микроорганизмов. Для извлечения max слизи и min крахмала - сырье экстрагируют водой комнатной температуры 30 мин при частом взбалтывании. Слизь льняного семени готовят в соотношении 1:30, не измельчают, слизь содержится в эпидермисе семенной оболочки и легко извлекается (иначе в вытяжку переходят белки, красящие вещества и жирное масло). Семена льна в подставке быстро обмывают холодной водой от пыли, затем обливают горячей водой (температура 95°С) и взбалтывают вручную или на вибрационном аппарате в течение 15 мин. Процеживают во флакон для отпуска. Слизь блошного семени (Mucilago seminis Plantaginis psyllii seu majoris) готовят в соотношении 1 : 10 семена взбалтывают с горячей водой или кипятком. (применяют при лечении хронических, атонических и спастических запоров) Слизь салепа (Mucilago Salep) готовят в соотношении 1 : 100 1 г среднекрупного порошка клубней ятрышника в сухой склянке смачивают 1 мл спирта (зернит материал, способствует вытеснению воздуха и лучшему проникновению воды), полученную смесь взбалтывают с 10 мл холодной воды (для получения более однородной слизи), немедленно прибавляют 88 мл кипящей воды и взбалтывают до охлаждения жидкости. нельзя сразу обдавать кипятком, так как при этом образуются комки слизи и разбухшего крахмала (импликация) и вода не может проникнуть к склеенным частицам. слизь получается гуще и равномернее при взбалтывании (вручную 30 мин, на трясунке 15 мин). слизь процеживают через марлю, после чего окончательно остужают. При искусственном охлаждении слизь через непродолжительное время разделяется на два слоя: нижний — студенистый и верхний — водянистый (синерезис). Готовят только ex tempore, так как она быстро прокисает. Слизь семян айвы (Musilago seminis Cydoniae) готовят в соотношении 1 : 50. Извлечение проводят из цельных семян (слизь находится в эпидермисе) холодной водой путем встряхивания в течение 5 мин. Раньше эту слизь готовили на розовой воде. Оборудование для изготовления водных извлечений Инфундирный аппарат и инфундирка Инфундирный аппарат АИ-3000. Выбор оптимального варианта технологии Приготовление водного извлечения из ЛРС 1. Измельчение; 2. Просеивание; 3. Настаивание (нагревание и охлаждение); 4. Процеживание и доведение до нужного объема; 5. Упаковка с укупоркой; 6. Оформление Приготовление водного извлечения из концентратов 1. Растворение; 2. Процеживание или фильтрование; 3. Смешивание; 4. Упаковка с укупоркой; 5. Оформление Приготовление водного извлечения из сырья с добавлением ЛВ Измельчение; Просеивание; Настаивание; Процеживание; Растворение ЛВ; Процеживание и доведение до необходимого объема; 7. Смешивание; 8. Упаковка с укупоркой; 9. Оформление 1. 2. 3. 4. 5. 6. Основные правила • • • • • • • При изготовлении водных извлечений из ЛРС концентрированные растворы ЛВ не применяют. Твердые ЛВ растворяют в готовом водном извлечении при перемешивании и фильтруют во флакон для отпуска через тот же фильтр, который использовался для фильтрования водного извлечения. При необходимости объем ЛП доводят водой очищенной до указанного в прописи. Запрещается приготовление "концентрированных настоев" непосредственно из ЛРС (не достигается полнота извлечения действующих веществ). Приготовление многокомпонентных водных извлечений из ЛРС, содержащего одну и ту же группу БАВ, независимо от его гистологической структуры готовят в одной инфундирке одновременно в соответствии с требованиями ГФ (например, микстуру Кватера). При прописывании водного извлечения из ЛРС, требующего разнопланового режима экстракции, извлечения готовят раздельно из каждого вида сырья, используя максимальное количество экстрагента (не менее чем 10-кратное по отношению к сырью) и с учетом коэффициентов водопоглощения для каждого вида ЛРС. После приготовления и процеживания извлечений их объединяют. Для ускорения приготовления водных извлечений и повышения их качества используются стандартизированные экстрактыконцентраты: • полностью растворимы в воде (в отличие от обычных экстрактов); • жидкие 1:2, сухие - 1:1 и 1:2; • получают из стандартного растительного сырья, (из единицы массы растительного материала получают 2 объемные части жидкого или единицу массы сухого экстракта); • максимально приближены по составу экстрагируемых веществ к водным извлечениям, (экстрагент – 20 -40% этанол); • стандартизованы химическими или биологическими методами. При использовании экстрактов-концентратов ЛВ вводят в сухом виде и в виде концентрированных растворов (исключено при приготовлении водных извлечений из ЛРС); Сухие экстракты-концентраты вводят в ЖЛФ как обычные порошки в количестве, соответствующем количеству растительного сырья, указанному в прописи; Жидкие экстракты-концентраты вводят в конце приготовления, после разбавления водой концентрированных растворов солей, во избежание образования осадков, в двойном количестве по отношению к количеству прописанного растительного сырья.